位置 速度 转矩3种控制方式介绍
伺服电机的三种控制方式

伺服电机的三种控制方式在机器人技术和工业自动化中使用的伺服电机是非常普遍的,它们以其精确性和高效性而闻名。
本文将探讨伺服电机的三种控制方式:位置控制、速度控制和扭矩控制。
位置控制对伺服电机进行位置控制时,旋转角度被用来确定电机的位置。
通过对电机施加脉冲信号来控制电机的角度。
脉冲信号的数量和方向确定了电机的最终位置。
位置控制对于需要旋转至精确位置的应用而言是最常用的控制方式。
在位置控制中,可以轻松地调整旋转速度和加速度,以适应不同的应用场景。
这种控制方式常用于需要从一个点到另一个点进行精确定位的工作环境中,例如工业机器人和自动化生产线。
速度控制另一种流行的伺服电机控制方式是速度控制。
在这种模式下,控制器决定电机的旋转速度,通过动态调节脉冲信号的频率来实现。
通常,这种方法用于相对简单的应用中,例如需要旋转一定速度的传送带或振动器使用的电机。
速度控制可与位置模式结合使用,以确保在不同的应用场景中电机始终达到所需的位置和速度。
扭矩控制伺服电机的第三种常用控制方式是扭矩控制。
在扭矩模式下,电机转子上的力矩受控制器限制,而这通常是通过测量电机转矩及其与设定值之间的差异来实现的。
通过控制转矩大小,电机可以用于各种重载及负载循环工作场所,例如需要承载重物的生产车间。
伺服电机提供了许多优点,可以利用其高速度、高准确度和强大扭矩特性来满足不同的工业应用需求。
而控制者可以通过合适的控制方式来达到所需的控制效果,从而实现更高质量的生产和更安全、更可靠的设备运行。
这三种控制方式是伺服电机中常见的技术手段,未来在伺服电机领域中会不断涌现出更多的技术手段,我们需要紧跟这些创新技术的便利,努力开拓利用伺服电机的广泛应用前景。
伺服电机的位置控制转矩控制速度控制是什么样的一个模式

伺服机电的位置控制转矩控制速度控制是什么样的一个模式之迟辟智美创作伺服机电的位置控制,转矩控制,速度控制是什么样的一个模式,有什么分歧?例如位置控制模式,他工作的时候是不是PLC发脉冲的时候开始转动,然后plc一直发脉冲,伺服就一直走,PLC脉冲停止的时候伺服机电就停止转动?还是怎么样工作呢?1、上图就是由用户设定的指令脉冲数的图;2、用户根据工件实际需要移动的距离,和自己选定的脉冲当量,首先计算出伺服应该转动几多个指令脉冲数,就达到指定位置;3、然后用户根据“PLC发脉冲额定频率例如200KHZ”,知道指令脉冲额定频率,并根据指令脉冲数计算出指令运算时间,获得上图设定曲线;4、这个曲线在伺服还没有运行前,由用户设定的曲线;5、这条曲线设定后,伺服就知道指令脉冲额定频率,知道伺服机电的上限运行速度伺服上线运行速度=指令脉冲额定频率×伺服上限速度6、有了这条曲线,伺服就知道用户要它要转过几多个指令脉冲数,到转过这么多指令脉冲数时,伺服就指令伺服停车;7、当你设定好这个曲线后,启动伺服运转,伺服就开始启动、加速、匀速……转动起来了;8、这时候没有“PLC发脉冲”,谁也没有发脉冲,指令脉冲只是个“数”!9、那为什么年夜家说“PLC 发脉冲”,那是因为位置环就是PLC的计数器,那个指令脉冲数就是给计数器设定的一个基数;10、PLC其实不发脉冲,没有实际存在的脉冲,只有一个脉冲数,固然没有指令脉冲受干扰的问题!1、这个曲线是可以用示波器观察到的曲线;2、它是伺服运转时编码器检测发出的反馈脉冲数,以及反馈脉冲数的频率曲线;3、这条曲线也可以看成伺服运转的速度曲线,因为编码器反馈脉冲的频率=编码器周反馈脉冲数×伺服机电速度(r/s)4、这条曲线,反映了伺服运转的全过程,启动→加速→匀速→减速→停车,伺服的运动是一年夜步完成的.5、这条曲线与横轴时间所围成的面积就是伺服运动全过程编码器的反馈脉冲数;6、编码器的反馈脉冲数/电子齿轮比=指令脉冲数时,PLC计数器发出停车信号,驱动器停车!7、这就是伺服运动控制的核心原理!!!8、这个过程就是位置环的工作原理,或者说是PLC计数器的工作过程,指令脉冲为计数器基数,编码器反馈脉冲进入计数器计数端,当输出指令脉冲数“编码器的反馈脉冲数/电子齿轮比-指令脉冲数时=0”时,伺服停车!9、仔细观察这条曲线,编码器反馈脉冲频率的最年夜值,对应的就是伺服运转的最年夜速度;10、这个最年夜速度必需小于伺服机电的上限速度,也就是说这个曲线的高度要比指令脉冲曲线的高度“矮”;11、这一点很重要,如果伺服运转速度,在某一个时刻“超速”,就会呈现反馈脉冲丧失或者指令脉冲增多的故障!12、仔细观察这条曲线,伺服停车前要减速,伺服停车必需在速度缓慢的情况下完成;13、这一点非常重要,如果伺服停车时,伺服速度年夜,那么伺服惯性年夜,就不能准停,就会向前继续惯性转一下,呈现编码器反馈脉冲数年夜于指令脉冲数的情况;14、仔细观察这条曲线,伺服运转的最年夜速度是可以由用户设置的;15、用户在速度环上设定编码器反馈脉冲频率,伺服的运转速度就是设定编码器反馈脉冲频率=编码器周反馈脉冲数×伺服机电设定速度(r/s)16、因为指令脉冲频率=编码器反馈脉冲频率/电子齿轮比所以,用户也可以设定“指令脉冲频率”,来设定伺服机电速度;17、仔细观察这条曲线,伺服机电的加速、减速,就是靠驱动器变频、变压的速度环完成的,所需要的动力转矩是由电流环完成的,这就是ShowMotion 说的,“位置环可以包括速度环,也可以直接包括力矩环”!如何选择伺服机电控制方式?如何选择伺服机电控制方式?一般伺服机电都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 .速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的.位置控制是通过发脉冲来控制的.具体采纳什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择.如果您对机电的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,固然是用转矩模式.如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比力好.如果上位控制器有比力好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点.如果自己要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求.就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最年夜,驱动器对控制信号的响应最慢.对运动中的静态性能有比力高的要求时,需要实时对机电进行调整.那么如果控制器自己的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制.如果控制器运算速度比力快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如年夜部份中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才华这么干,而且,这时完全不需要使用伺服机电.换一种说法是:1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定机电轴对外的输出转矩的年夜小,具体暗示为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V 时机电轴输出为2.5Nm:如果机电轴负载低于2.5Nm时机电正转,外部负载即是2.5Nm时机电不转,年夜于2.5Nm时机电反转(通常在有重力负载情况下发生).可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩年夜小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现.应用主要在对材质的受力有严格要求的环绕纠缠和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据环绕纠缠的半径的变动随时更改以确保材质的受力不会随着环绕纠缠半径的变动而改变.2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的年夜小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值.由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置.应用领域如数控机床、印刷机械等等.3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必需把机电的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用.位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的机电轴真个编码器只检测机电转速,位置信号就由直接的最终负载真个检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度.随着全数字式交流伺服系统的呈现,交流伺服机电也越来越多地应用于数字控制系统中.为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中年夜多采纳全数字式交流伺服机电作为执行电念头.在控制方式上用脉冲串和方向信号实现.一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 .速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的.位置控制是通过发脉冲来控制的.具体采纳什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择.如果您对机电的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,固然是用转矩模式.如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比力好.如果上位技术'>控制器有比力好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点.如果自己要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求.就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最年夜,驱动器对控制信号的响应最慢.对运动中的静态性能有比力高的要求时,需要实时对机电进行调整.那么如果控制器自己的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制.如果控制器运算速度比力快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如年夜部份中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才华这么干,而且,这时完全不需要使用伺服机电.换一种说法是:1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定机电轴对外的输出转矩的年夜小,具体暗示为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时机电轴输出为2.5Nm:如果机电轴负载低于2.5Nm 时机电正转,外部负载即是2.5Nm时机电不转,年夜于2.5Nm 时机电反转(通常在有重力负载情况下发生).可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩年夜小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现.应用主要在对材质的受力有严格要求的环绕纠缠和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据环绕纠缠的半径的变动随时更改以确保材质的受力不会随着环绕纠缠半径的变动而改变.2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的年夜小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值.由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置.应用领域如数控机床、印刷机械等等.3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必需把机电的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用.位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的机电轴真个编码器只检测机电转速,位置信号就由直接的最终负载真个检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度.理解根据使用机电的主要目的,或者说关心的方面,就很容易理解机电的三种控制模式.1.只关心输出力的年夜小,不关系位置\速度,那么就是转矩模式; 例如饶线装置或拉光纤设备2.更多关心位置,采纳位置模式;一般应用于定位装置.应用领域如数控机床、印刷机械等等.2.1 位置控制模式同时也有较好的速度控制功能.3.更多关心运行速度,则用速度模式.3.1 在有上位控制装置的外环PID控制时,也可以进行定位.。
伺服电机的三种控制方式有哪些

伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
在不同场景下,伺服电机的控制方式各有不同,在进行选择之前你需要先了解伺服电机是三种控制方式各有其特点,下面小编就给大家介绍一下伺服电机的三种控制方式。
伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯控制这三种1、伺服电机脉冲控制方式在一些小型单机设备,选用脉冲控制实现电机的定位,应该是最常见的应用方式,这种控制方式简单,易于理解。
基本的控制思路:脉冲总量确定电机位移,脉冲频率确定电机速度。
都是脉冲控制,但是实现方式并不一样:第一种,驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲,通过两路脉冲的相位差,确定电机的旋转方向。
如上图中,如果B相比A相快90度,为正转;那么B相比A相慢90度,则为反转。
运行时,这种控制的两相脉冲为交替状,因此我们也叫这样的控制方式为差分控制。
具有差分的特点,那也说明了这种控制方式,控制脉冲具有更高的抗干扰能力,在一些干扰较强的应用场景,优先选用这种方式。
但是这种方式一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口,对高速脉冲口紧张的情况,比较尴尬。
第二种,驱动器依然接收两路高速脉冲,但是两路高速脉冲并不同时存在,一路脉冲处于输出状态时,另一路必须处于无效状态。
选用这种控制方式时,一定要确保在同一时刻只有一路脉冲的输出。
两路脉冲,一路输出为正方向运行,另一路为负方向运行。
和上面的情况一样,这种方式也是一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口。
第三种,只需要给驱动器一路脉冲信号,电机正反向运行由一路方向IO信号确定。
这种控制方式控制更加简单,高速脉冲口资源占用也最少。
在一般的小型系统中,可以优先选用这种方式。
2、伺服电机模拟量控制方式在需要使用伺服电机实现速度控制的应用场景,我们可以选用模拟量来实现电机的速度控制,模拟量的值决定了电机的运行速度。
模拟量有两种方式可以选择,电流或电压。
电压方式,只需要在控制信号端加入一定大小的电压即可。
实现简单,在有些场景使用一个电位器即可实现控制。
伺服电机位置速度转矩控制的区别

伺服电机位置、速度、转矩控制的区别?“位置”、”速度”、”转矩”是伺服系统由外到内的三个闭环控制方式。
位置控制方式有伺服完成所有的三个闭环的控制,计算机只需要发送脉冲串给伺服单元即可,计算机一侧不需要完成 PID控制算法;使用速度控制方式时,伺服完成速度和扭矩(电流)两个闭环的控制,计算机需要发送模拟量给伺服单元,计算机一侧需要完成PID 位置控制算法,然后通过D/A输出。
一般来讲,我们的需要位置控制的系统,既可以使用伺服的位置控制方式,也可以使用速度控制方式,只是上位机的处理不同。
另外,有人认为位置控制方式容易受到干扰。
扭矩控制方式是伺服系统只进行扭矩的闭环控制,即电流控制,上位机的算法也简单,只需要发送给伺服单元一个目标扭矩值,是一个模拟量。
多用在单一的扭矩控制场合,比如在印刷机系统中,一个电机用速度或位置控制方式,用来确定印刷位置,另一个电机用作扭矩控制方式,用来形成恒定的张力。
这三种工作方式实际上由三个控制回路来实现的。
位置控制方式由位置环实现,即将输出位置与指令位置比较生成控制量,使输出位置与输入位置保持一致。
位置控制模式是上位机给到电机的设定位置和电机本身的编码器位置反馈信号,或者设备本身的直接位置测量、反馈进行比较形成位置环,以保证伺服电机运动到设定的位置。
位置环的输出给到速度环作为速度环的设定。
速度方式时,由速度环实现,速度回路则将输出速度与指令速度比较,生成控制量,位置环断开。
使输出速度与输入速度信号保持一致。
速度模式下就是电机速度设定和电机上所带编码器的速度反馈形成闭环控制。
以伺服电机实际速度和和设定速度一致。
速度环的控制输出就是转矩模式的下的电流环的力矩给定。
转矩方式时,由电流环实现,速度环与位置环均断开,它的用途是使输出的电流与输入的电流保持一致。
转矩控制模式,就是让伺服电机按给定的转矩进行旋转就是保持电机电流环的输出恒定。
如果外部负载转矩大于或等于电机设定的输出转矩则电机的输出转矩会保持在设定转矩不变,电机会跟随负载来运动。
机器人的驱动与控制

3)控制特性的连续性和直线性,随着控制信号的变化,电动机的转 速能连续变化,有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。
所采用的关节驱动电动机主要是AC伺服电动机,步进电动机 和DC伺服电动机。其中,交流伺服电动机、直流伺服电动机、直 接驱动电动机(DD)均采用位置闭环控制,一般应用于高精度、 高速度的机器人驱动系统中。步进电动机驱动系统多适用于对精 度、速度要求不高的小型简易机器人开环系统中。交流伺服电动 机由于采用电子换向,无换向火花,在易燃易爆环境中得到了广 泛的使用。机器人关节驱动电动机的功率范围一般为0.1~10kW。 工业机器人驱动系统中所采用的电动机,大致可细分为以下几种:
4)调速范围宽。能使用于1:1000~10000的调速范围。 5)体积小、质量小、轴向尺寸短。 6)能经受起苛刻的运行条件,可进行十分频繁的正反向和加减 速运行,并能在短时间内承受过载。 目前,由于高起动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机 在工业机器人中得到广泛应用,一般负载1000N(相当100kgf)以下 的工业机器人大多采用电伺服驱动系统。
3)应用计算机的机器人具有故障诊断功能,可在屏幕上指示有 故障的部分和提示排除它的方法。还可显示误操作及工作区内有无障 碍物等工况,提高了机器人的可靠性和安全性。
4)可实现机器人的群控, 使多台机器人在同一时间进行相同作 业,也可使多台机器人在同一时间各自独立进行不同的作业。
5)在现代化的计算机集成制造系统(CIMS) 中,机器人是 不少的设备,但只有计算机控制的工业机器人才便于与CIMS 联网,使其充分发挥柔性 自动化设备的特性。
力矩电机控制器原理

力矩电机控制器原理力矩电机控制器是一种用于控制力矩电机的设备,它通过对电机的电流进行精确调节,实现对电机的速度、转矩和位置的精准控制。
在工业生产和自动化领域,力矩电机控制器被广泛应用,其原理和工作方式对于了解力矩电机的控制和应用具有重要意义。
力矩电机控制器的原理主要包括电流控制、速度控制和位置控制。
在电流控制方面,控制器通过对电机施加不同的电流,来调节电机的转矩和输出功率。
电流控制是力矩电机控制的基础,也是实现电机精准控制的关键。
在速度控制方面,控制器通过对电机施加不同的电压和频率,来调节电机的转速。
速度控制可以实现对电机转速的精确调节,适用于需要频繁变速的场合。
在位置控制方面,控制器通过对电机施加不同的脉冲信号,来控制电机的位置和运动轨迹。
位置控制可以实现对电机位置的精确控制,适用于需要高精度定位的场合。
力矩电机控制器的原理基于电磁学和控制理论,通过对电机的电流、电压和脉冲信号进行精确控制,实现对电机的速度、转矩和位置的精准调节。
在实际应用中,力矩电机控制器通常与传感器、编码器和控制算法配合使用,实现对电机的闭环控制。
闭环控制可以实时反馈电机的状态信息,对电机进行更精准的控制,提高系统的稳定性和响应速度。
力矩电机控制器的原理对于理解力矩电机的控制和应用具有重要意义。
掌握力矩电机控制器的原理,可以帮助工程师和技术人员更好地设计和应用力矩电机控制系统,提高系统的性能和可靠性。
同时,了解力矩电机控制器的原理,也有助于对电机控制技术的深入理解,为相关领域的研究和应用提供理论支持。
总之,力矩电机控制器是一种重要的电机控制设备,其原理包括电流控制、速度控制和位置控制。
掌握力矩电机控制器的原理,对于理解电机控制技术和应用具有重要意义,有助于提高系统的性能和可靠性,推动相关领域的发展和进步。
位置 速度 转矩3种控制方式介绍

1从原理上理解3种控制方式一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。
之所以有这三中控制方式,是因为伺服一般为三个环控制。
所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。
由伺服系统的三个控制回路来实现。
第1环是电流环,它是最内环。
此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。
第2环是速度环,它是次外环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。
第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。
由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。
2从使用上理解3种控制方式1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。
可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。
应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。
汇川伺服速度模式控制参数

汇川伺服速度模式控制参数【原创实用版】目录1.汇川伺服驱动器概述2.汇川伺服速度控制模式3.汇川伺服加减速时间参数4.汇川伺服转矩模式原理5.一体化低压伺服 ethercat 通信的电机在汇川 h5uplc 上的使用正文一、汇川伺服驱动器概述汇川伺服驱动器是一种高性能的电机驱动设备,能够精确控制电机的速度、转矩和位置。
它具有优秀的性能、稳定的可靠性和便捷的操控性,广泛应用于各种工业自动化领域。
二、汇川伺服速度控制模式汇川伺服驱动器支持多种速度控制模式,包括速度模式、转矩模式和位置模式。
其中,速度控制模式是最常用的一种控制方式。
通过设置目标速度和加减速时间,可以实现对电机速度的精确控制。
三、汇川伺服加减速时间参数在汇川伺服速度控制模式下,可以通过调整加减速时间参数来改变电机的加速和减速过程。
加减速时间参数是通用的参数,可以灵活调整,以满足不同应用场景的需求。
四、汇川伺服转矩模式原理汇川伺服转矩模式是一种基于电机转矩控制的模式。
通过设置目标转矩和转矩限制,可以实现对电机转矩的精确控制。
在转矩模式下,驱动器会根据目标转矩和实际转矩之间的差值自动调整电机的输出功率,确保电机始终在工作范围内运行。
五、一体化低压伺服 ethercat 通信的电机在汇川 h5uplc 上的使用一体化低压伺服 ethercat 通信的电机在汇川 h5uplc 上的使用内容介绍了一体化低压伺服 ethercat 通信的电机在汇川 h5uplc 上的使用方式和方法。
通过在汇川 h5uplc 上配置相应的参数和程序,可以实现对一体化低压伺服 ethercat 通信的电机的精确控制。
综上所述,汇川伺服驱动器作为一种高性能的电机驱动设备,能够实现对电机速度、转矩和位置的精确控制。
通过调整速度控制模式下的加减速时间参数,可以满足不同应用场景的需求。
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1从原理上理解3种控制方式
一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。
之所以有这三中控制方式,是因为伺服一般为三个环控制。
所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。
由伺服系统的三个控制回路来实现。
第1环是电流环,它是最内环。
此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。
第2环是速度环,它是次外环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。
第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。
由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。
2从使用上理解3种控制方式
1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定
电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部
模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正
转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力
负载情况下产生)。
可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,
也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。
应用主要在对材质的受力有
严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要
根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而
改变。
2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的
大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接
对速度和位移进行赋值。
由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,
所以一般应用于定位装置。
应用领域如数控机床、印刷机械等等。
3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有
上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位
置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。
位置模式也支持直接负
载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就
由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动
过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。
如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。
如果上位技术相对于控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。
如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。
对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。
那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。
如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。
3如何判断伺服驱动器的质量
一般说驱动器控制的好不好,每个厂家的都说自己做的最好,但是现在有个比较直观的
比较方式,叫响应带宽。
当转矩控制或者速度控制时,通过脉冲发生器给他一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达最高值的70.7%时,表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,一般的电流环能作到1000Hz 以上,而速度环只能作到几十赫兹。